封头作为压力容器的核心部件，在确保设备安全运行、维持介质纯净性及延长使用寿命方面发挥着不可替代的作用。其性能特点与作用可归纳为以下方面：

一、核心作用

封闭容器开口

封头通过焊接或法兰连接方式，严密封闭压力容器的端部开口，防止气体、液体等介质泄漏。例如，在液化天然气储罐中，封头与筒体采用全焊透结构，配合氦质谱检漏技术，确保泄漏率低于1×10⁻⁹ Pa·m³/s，满足高纯度介质储存要求。

承载压力与维持结构完整性

封头需承受容器内部压力（如蒸汽锅炉压力可达25MPa）及外部载荷（如风载、地震载荷），其曲面设计（如半球形、椭圆形）使应力均匀分布，避免局部失效。以高压反应釜为例，半球形封头在30MPa压力下，环向应力仅为筒体的一半，显著提升结构安全性。

保护容器免受环境侵蚀

封头可采用耐腐蚀材料（如哈氏合金C-276、316L不锈钢）或表面涂层（如聚四氟乙烯），隔离容器与腐蚀性介质（如氯碱、酸液）。在化工管道中，封头表面喷涂PTFE后，耐腐蚀性提升10倍以上，使用寿命延长至15年以上。

二、性能特点

材料适应性广

封头材料涵盖碳钢、不锈钢、合金钢及复合材料，可根据介质特性（如温度、压力、腐蚀性）定制。例如，低温LNG储罐封头采用9%Ni钢，可在-196℃下保持韧性；高温锅炉封头选用P91铬钼钢，耐受600℃以上高温。

结构设计

凸形封头（如椭圆形、碟形）：表面积小、材料利用率高，在相同容积下可节省15%-20%钢材；应力分布均匀，适用于高压容器。

锥形封头：利于流体流速调节和物料排出，常用于反应釜底部；但需通过折边结构增强锥顶强度。

平板封头：结构简单、成本低，适用于小直径容器（如人孔盖板），但承压能力较弱。

三、应用场景

石油化工：反应釜、分离器封头需承受高温高压及腐蚀性介质，常用SA-302GrC合金钢制造。

食品制药：储罐封头采用316L不锈钢，表面抛光至Ra≤0.4μm，满足卫生级要求。

核能领域：压力容器封头采用SA-508Gr3低合金钢，通过模拟工况试验验证其性能。